機械設計基礎填空題機械設計基礎填空題機械設計基礎填空題嘔心瀝血，親情手打；內容不全，希望補充；如有錯誤，見諒指正;大家幸福,才是真的幸福。1、在鉸鏈四桿機構中，機構的固定構件稱為機架，與機架用轉動副相連接的桿稱為連架桿，不與機架直接連接的桿稱為連桿。連架桿如能繞機架上的轉動副中心做整周運動，則稱為曲柄;若僅能在小于360度的某一角度內擺動,則稱為搖桿。2、鉸鏈四桿機構分為三種基本形式：曲柄搖桿機構,雙曲柄機構,雙搖桿機構。3、在曲柄搖桿機構中,如果以曲柄為原動件、搖桿為從動件，則機構有急回特性。4、在曲柄搖桿機構中,如果以搖桿為原動件、曲柄為從動件、則當搖桿擺到極限位置時，連桿和曲柄共線,機構的這種位置成為死點位置.5、鉸鏈四桿機構有整轉副的條件是最短桿與最長桿長度之和小于或等于其余兩桿之和，整轉副是由最短桿與其臨邊組成的。6、鉸鏈四桿機構滿足有整轉副的條件，如果取最短桿為機架，得到雙曲柄機構。7、鉸鏈四桿機構滿足有整轉副的條件,如果取最短桿的對邊為機架，得到雙搖桿機構。8、鉸鏈四桿機構滿足有整轉副的條件，如果取最短桿的臨邊為機架，得到曲柄搖桿機構。9、作用在從動件上的驅動力F與該力作用點絕對速度v之間所夾的銳角稱為壓力角。兩相互嚙合的齒廓在K點接觸，過K點作兩齒廓的公法線n—n,它與連心線O1O2的交點稱為節點.過節點C作兩節圓的公切線，它與嚙合線N1N2間的夾角稱為嚙合角.齒輪傳動時,其齒廓接觸點的軌跡稱為嚙合線。為了便于設計、制造和互換，把齒輪某一圓周上的比值規定為標準值,并使該圓上的壓力角也為標準值，這個圓稱為分度圓。模數是分度圓上的齒距p對π的比值。直齒圓柱齒輪正確嚙合條件是兩輪的模數和壓力角必須分別相等。斜齒圓柱齒輪的正確嚙合條件是除兩輪的模數和壓力角相等以外，兩輪分度圓柱螺旋角也必須大小相等，方向相反.直齒圓錐齒輪的正確嚙合條件是兩輪大端模數必須相等,壓力角必須相等，外錐距還必須相等。一對齒輪傳動時，節圓上的齒槽寬e與另一輪節圓上的齒厚s之差稱為齒側間隙。一對標準齒輪分度圓相切時的中心距稱為標準中心距。漸開線齒輪的切齒方法按原理分為成形法和范成法。漸開線齒輪用范成法切齒的常用刀具有齒輪插刀,齒條插刀和齒輪滾刀。若刀具齒頂線超過嚙合線的極限點，那么超過刀刃不僅不能范成漸開線齒廓，而且會將根部已加工出的漸開線竊取一部分，這種現象稱為根切。以切削標準齒輪時的位置為基準，刀具的移動距離xm稱為變位量，x稱為變位系數，并規定刀具遠離輪坯中心時x為正值，稱正變位;反之，刀具趨近中心時x為負值，稱負變位。與標準齒輪相比,正變位齒輪26、與標準齒輪相比,負變位齒輪與標準中心距相比，零傳動的中心距不變。與標準中心距相比,正傳動的中心距變大。與標準中心距相比，負傳動的中心距變小.直齒輪的齒廓接觸線是直線，斜齒輪的齒廓接觸線是斜線。斜齒輪的標準參數在法面。一對斜齒輪傳動在端面相當于一對直齒輪傳動，故可將直齒輪的幾何尺寸計算公式用于斜齒輪的端面.斜齒輪傳動的重合度隨齒寬和螺旋角的增大而增大。正常齒標準斜齒輪不發生根切的最少齒數小于直齒輪的最少齒數。斜齒輪的主要缺點是會產生軸向分力.機械運轉的速度波動可分為兩類:周期性速度波動和非周期性速度波動，調節前者的常用方法是加飛輪，調節后者的方法是采用調速器。靜平衡的條件是：分布于該回轉件上各個質量的離心力（或質徑積)的向量和為零，即回轉件的質心與回轉軸線重合。動平衡的條件是：回轉件上各個質量的離心力的向量和等于零，而且離心力所引起的力偶矩的向量和也等于零。動平衡包含了靜平衡的條件,動平衡的回轉件一定也是靜平衡的，但是,靜平衡的回轉件不一定是動平衡的。機械零件由于某種原因不能正常工作時，稱為失效.在不發生失效的條件下，零件所能安全工作的限度，稱為工作能力，通常此限度是對載荷而言,所以習慣上又稱為承載能力。零件的失效可能由于：斷裂或塑性變形；過大的彈性變形；工作表面的過度磨損或損傷；發生強烈的振動;連接的松弛；摩擦傳動的打滑等。對于各種不同的失效形式，相應的有各種工作能力判定條件，判定條件可概括為計算量許用量。這種為防止失效而制定的判定條件，通常稱為工作能力計算準則.設計機械零件時,常根據一個或幾個可能發生的主要失效形式，運用相應的判定條件，確定零件的形狀和主要尺寸。機械零件的設計常按下列步驟進行：=1\＊GB2\＊MERGEFORMAT⑴擬訂零件的計算簡圖；=2\＊GB2\＊MERGEFORMAT⑵確定作用在零件上的載荷；=3\＊GB2\＊MERGEFORMAT⑶選擇合適的材料；=4\＊GB2\＊MERGEFORMAT⑷根據零件可能出現的失效形式，選用相應的判定條件,確定零件的形狀和主要尺寸；=5\＊GB2⑸繪制工作圖并標注必要的技術條件。零件的計算有相反的兩個方式：設計計算和校核計算.在理想的平穩工作條件下作用在零件上的載荷稱為名義載荷。然而在及其運轉時，零件還會受到各種附加載荷，通常引入載荷系數K（有時只考慮工作情況的影響，這用工況系數）的辦法來估計這些因素的影響。載荷系數與名義載荷的乘積,稱為計算載荷。按照名義載荷用力學公式求得的應力，稱為名義應力；按照計算載荷求得的乘積,稱為計算應力。當機械零件按強度條件判定時，常用的方法是比較危險截面處的計算應力()是否小于零件材料的需用應力（），即和，而，.分別為極限正應力和極限切應力，S為安全系數。按照隨時間變化的情況應力可分為靜應力和變應力。不隨時間變化的應力，稱為靜應力。純粹的靜應力是沒有的，但如果應力變化緩慢,就可看做是靜應力。隨時間變化的應力，稱為變應力.具有周期性的變應力稱為循環變應力，應力循環中的最小應力與最大應力之比,可用來表示應力變化的情況,通常稱為變應力的循環特性.靜應力下，零件材料有兩種損壞形式：斷裂或塑性變形.對于塑性材料，可按不發生塑性變形的條件進行計算，去材料的屈服極限作為極限應力；對于脆性材料,可按不發生斷裂的條件進行計算，取強度極限作為極限應力。變應力下，零件的損壞形式是疲勞斷裂，具有以下特征:=1\*GB2⑴疲勞斷裂的最大應力遠比靜應力下材料的強度極限低，甚至比屈服極限低；=2\＊GB2\＊MERGEFORMAT⑵不管是脆性材料還是塑性材料,其疲勞斷裂口均表現為無明顯塑性變形的脆性突然斷裂;=3\＊GB2⑶疲勞斷裂是損傷的積累.疲勞斷裂不同于一般靜力斷裂，它是損傷到一定程度后，即裂紋擴展到一定程度后，才發生的突然斷裂，所以疲勞斷裂與應力循環次數（即使用期限或壽命)密切相關。從大多數黑色金屬材料的疲勞試驗可知，當循環次數N超過某一數值以后,疲勞曲線趨向水平，即可認為在“無限次”循環時試件將不會斷裂，稱為循環基數，稱對應于的應力為材料的疲勞極限。變應力下,應取材料的疲勞極限作為極限應力，同時還應考慮零件的切口和溝槽等截面突變、絕對尺寸和表面狀態等影響，為此引入有效應力集中系數、尺寸系數和表面狀態系數等。若兩個零件在受載前是點接觸或線接觸，受載后，由于變形其接觸處為一小面積，通常此面積甚小而表層產生的局部應力很大，這種應力稱為接觸應力。機械中磨損的主要類型有磨粒磨損、粘著磨損（膠合）、疲勞磨損（點蝕）和腐蝕磨損。實用耐磨計算是限制運動副的壓強,相對運動速度較高時，還應考慮運動副單位時間單位面積的發熱量。機械制造中最常用的材料是鋼和鑄鐵，其次是有色金屬合金，非金屬材料在機械制造中也具有獨特的使用價值。大規模生產要求零件具有互換性，以便在裝配時不需要選擇和附加加工，就能達到預期的技術要求。根據公差帶的相對位置，配合分為間隙配合、過渡配合和過盈配合三大類。配合制度有基孔制和基軸制。表面粗糙度是指零件表面的微觀幾何形狀誤差，它主要是加工后在零件表面留下的微細而凹凸不平的刀痕。優先數系是用來使型號、直徑、轉速、承載量和功率等量值得到合理的分級。在具體生產條件下，如所設計的機械零件便于加工而加工費用又很低，則稱這樣的零件具有良好的工藝性。有關的基本要求是：=1\*GB2⑴毛坯選擇合理；=2\*GB2\＊MERGEFORMAT⑵結構簡單合理；=3\＊GB2\＊MERGEFORMAT⑶規定適當的制造精度和表面粗糙度。標準化是指以制定標準和貫徹執行標準為主要內容的全部活動過程。產品標準化本身包括三個方面的含義：=1\*GB2\＊MERGEFORMAT⑴產品品種規格的系列化；=2\*GB2⑵零部件的通用化；=3\*GB2⑶產品質量標準化。按照標準的層次,我國的標準分為國家標準、行業標準、地方標準和企業標準四級。按照標準實施的強制程度，標準又分為強制性（GB）和推薦性（GB/T）兩種。為了增強在國際市場的競爭能力，我國鼓勵積極采用國際標準和國外先進標準。按照平面圖形的形狀,螺紋分為三角形螺紋、梯形螺紋和鋸齒形螺紋。三角形螺紋主要有普通螺紋和管螺紋,前者多用于緊固聯接,后者用于緊密聯接。我國國家標準中，把牙型角=的三角形米制螺紋稱為普通螺紋，同一公稱直徑可以有多種螺距的螺紋，其中螺距最大的稱為粗牙螺紋，其余都稱為細牙螺紋。管螺紋一般有四種:普通細牙螺紋，非螺紋密封的管螺紋、用螺紋密封的管螺紋和圓錐管螺紋。梯形螺紋和鋸齒形螺紋用于傳動。為了減少摩擦和提高效率，這兩種螺紋的牙側角都比三角形螺紋的小得多,而且有較大的間隙以便貯存潤滑油。螺紋聯接有四種基本類型：螺栓聯接，螺釘聯接,雙頭螺柱聯接，緊定螺釘聯接.螺紋緊固件的品種很多，比如螺栓，雙頭螺柱,緊定螺釘，螺釘,螺母，墊圈。除個別情況外，螺紋聯接在裝配時都必須擰緊，這時螺紋聯接都受到預緊力的作用。對于重要的螺紋聯接，應控制預緊力，因為其大小對螺紋聯接的可靠性、強度和密封性均有很大的影響。聯接用的三角形螺紋都具有自鎖性，但在沖擊、振動和變載的作用下以及高溫情況下,聯接仍有可能松脫，因此設計時必須考慮防松。螺紋聯接防松的根本問題在于防止螺紋副的相對轉動.防松的方法很多，常用的有附加摩擦力防松(彈簧墊圈、對頂螺母、尼龍圈鎖緊螺母)、采用專門防松元件防松（槽形螺母和開口銷、圓螺母用帶翅墊片、止動墊片)、永久防松（沖點法防松,粘合法防松）。螺栓的主要失效形式有：=1\*GB2⑴螺栓桿拉斷;=2\＊GB2\＊MERGEFORMAT⑵螺紋的壓潰和剪斷；=3\＊GB2⑶經常裝拆時會因磨損發生滑扣現象.螺栓聯接的計算主要是確定螺紋小徑,然后按照標準選定螺紋公稱直徑(大徑)d及螺距P等。在緊螺栓聯接中，螺栓危險截面除受拉應力外，還受到螺紋力矩所引起的扭切應力.因為緊螺栓聯接靠摩擦力來承擔橫向載荷,所以其尺寸較大。為了避免這種缺點，可用鍵、套筒或銷承擔橫向工作載荷，而螺栓僅起聯接作用，也可以采用螺桿與孔之見沒有間隙的鉸制孔用螺栓來承受橫向工作載荷。在受軸向工作載荷的螺栓聯接中，螺栓實際承受的總拉伸載荷并不等于預緊力與每個螺栓平均承受的軸向工作載荷之和。應該等于工作載荷和殘余預緊力之和。螺栓聯接承受軸向變載荷時，其損壞形式多為螺栓桿部分的疲勞斷裂，通常都發生在拉力集中較嚴重之處，即螺栓頭部,螺紋收尾部和螺母支撐平面所在處的螺紋。提高螺栓聯接強度的措施有：=1\*GB2\＊MERGEFORMAT⑴降低螺栓總拉伸載荷的變化范圍;=2\*GB2⑵改善螺紋牙間的載荷分布；=3\*GB2⑶減小應力集中;=4\*GB2\＊MERGEFORMAT⑷避免或減小附加應力。為了減小螺栓剛度，可減小螺栓光桿部分直徑或采用空心螺桿，有時也可增加螺栓長度.采用圈數較多的厚螺母并不能提高聯接強度，若采用懸置（受拉）螺母或環槽螺母，可以使載荷分布比較均勻。增大過渡圓角，切制卸載槽，可以使螺栓截面變化均勻，減少應力集中.在鑄件或鍛件等未加工表面上安裝螺栓時，常采用凸臺或沉頭座等結構，經切削加工后可獲得平整的支撐面，以避免附加彎曲應力。螺旋傳動主要用來把回轉運動變為直線運動,按使用要求不同，可分為三類:傳力螺旋，傳導螺旋，調整螺旋。鍵主要用來實現軸和軸上零件之間的周向固定以傳遞轉矩，有些類型的鍵還可實現軸上零件的軸向固定或軸向移動。鍵是標準件，分為平鍵,半圓鍵、楔鍵和切向鍵等.平鍵的兩側面是工作面，上表面以輪轂槽底之間留有間隙。這種鍵定心性較好、拆裝方便.常用的平鍵有普通平鍵和導向鍵兩種。普通平鍵的端部形狀可制成圓頭、方頭和單圓頭。導向平鍵較長，需要螺釘將其固定在軸槽中,為了便于拆裝，在鍵上制出起鍵螺紋孔。半圓鍵的兩側面為工作面，與平鍵一樣具有定心較好的特點,它能在軸槽中擺動以適應轂槽底面。楔鍵的上下面是工作面，工作時靠摩擦力傳遞扭矩，并能承受單方向的軸向力。適用于定心精度要求不高、載荷平穩和低速的聯接,楔鍵分為普通楔鍵和鉤頭楔鍵。切向鍵是由一對楔鍵組成，鍵的窄面是工作面，工作面上的壓力沿軸的切線方向作用，能傳遞很大的轉矩.軸和輪轂孔周向均布的多個鍵齒構成的聯接稱為花鍵，齒的側面是工作面.它適用于定心精度要求高、載荷大或經常滑移的聯接。按齒形不同,花鍵可分為常用的矩形花鍵和強度高的漸開線花鍵.銷的主要用途是固定零件之間的相互位置，并可傳遞不大的載荷.銷的基本形式為圓柱銷和圓錐銷。按照工作條件，齒輪傳動可分為閉式傳動和開式傳動兩種。前者的齒輪封閉在剛性的箱體中，能保證良好的潤滑和工作條件。齒輪的主要失效形式有五種:輪齒折斷，齒面點蝕，齒面膠合、齒面磨損和齒面塑性變形。齒輪因短時意外的嚴重過載而引起的突然折斷,稱為過載折斷；在載荷的多次重復作用下，彎曲應力超過彎曲疲勞極限時，齒根部分將產生疲勞裂紋,裂紋的逐漸擴展，最終將引起齒輪折斷，這種折斷稱為疲勞斷裂.實踐證明，疲勞點蝕首先出現在齒根表面靠近節線處，齒面抗點蝕能力主要與齒面硬度有關，軟齒面的閉式齒輪傳動常因齒面點蝕而失效.提高齒面硬度和減小齒面粗糙度能增強抗膠合能力。對于低速傳動采用粘度較大的潤滑油,對于高速傳動采用含抗膠合添加劑的潤滑油,也很有效。齒面磨損通常有磨粒磨損和跑合磨損兩種。采用閉式傳動、減小齒面粗糙度和保持良好的的潤滑,可以防止或減輕磨粒磨損。人們有意地使新齒輪副在輕載下跑合,可微隨后的正常磨損創造有利條件，但結束后必須進行清洗和更換潤滑油。齒輪常用的熱處理方法有：表面淬火,滲碳淬火，調質,正火，滲氮。國家標準GB10095-88對圓柱齒輪及齒輪副規定了12個精度等級，其中1級的精度最高，12級的精度最低,常用的是6～9級精度。在一般閉式齒輪傳動中，輪齒的主要失效形式是齒面接觸疲勞點蝕和輪齒彎曲疲勞折斷。齒面接觸疲勞點蝕與齒面接觸應力有關，而齒面最大接觸應力可近似地用赫茲公式計算。實踐證明，齒根部分靠近節線處最易發生點蝕，故常取節點處的接觸應力為計算依據。當一對齒輪的材料、傳動比及齒寬系數一定時，由齒面接觸強度所決定的承載能力僅與齒輪分度圓直徑有關。計算完全強度時,仍假設全部載荷僅由一對輪齒承擔。當載荷作用于齒頂時,齒根所受的彎曲力矩最大。計算時，將輪齒看做懸臂梁,其危險截面可用切線法確定。齒輪的齒形系數只與齒形中的尺寸比例有關而與模數無關，輪齒彎曲強度跟齒形系數和模數都有關。軟齒面閉式齒輪傳動常因齒面點蝕失效,故通常先按齒面接觸強度設計公式確定傳動的尺寸,然后驗算輪齒彎曲強度.硬齒面閉式齒輪傳動抗點蝕能力較強，故可先按齒輪彎曲強度設計公式確定模數等尺寸,然后驗算齒面接觸強度。一般情況下，兩齒輪的許用接觸應力和許用彎曲應力是不相同.兩齒面最大接觸應力是相同的，但兩輪齒危險截面的彎曲應力是不相同的。直徑較小的鋼制齒輪，當齒根圓直徑與軸徑接近時，可以將齒輪和軸做成一體，稱為齒輪軸；如果齒輪的直徑比軸的直徑打得多，則應把齒輪和軸分開制造。頂圓直徑500mm的齒輪可以是鍛造的或鑄造的，通常采用腹板式結構，直徑較小的齒輪也可以做成實心的;頂圓直徑400mm的齒輪常用鑄鐵或鑄鋼制成，并常采用輪輻式結構。120、齒輪傳動的功率損耗主要包括：（1）嚙合中的摩擦損耗；（2）攪動潤滑油的油阻損耗；（3)軸承中摩擦損耗。121、按截面形狀，摩擦型傳動帶可分為平帶、V帶和特殊帶（如多楔帶、圓帶等)三大類。初拉力相同時,V帶傳動比平帶傳動能產生更大的摩擦力，故其具有較大的牽引能力。122、帶傳動不僅安裝時必須把帶張緊在帶輪上，而且當帶工作一段時間后，因永久伸長而松弛時，還應將帶重新張緊.123、帶傳動常用的張緊方法是調節中心距和采用具有張緊輪的裝置.124、帶的離心力只發生在帶作圓周運動的部分，但由此引起的拉力卻作用于帶的全長。兩輪直徑不相等時，帶在兩輪上的彎曲應力也不相等。帶的最大應力發生在緊邊和小輪的接觸處.125、彈性滑動和打滑是兩個截然不同的概念.打滑是指由于過載引起的全面滑動，應當避免.彈性滑動是由拉力差引起的，只要傳遞圓周力，出現緊邊和松邊,就一定會發生這種滑動.126、傳動中由于帶的彈性滑動引起的從動輪圓周速度的降低率稱為滑動率。127、V帶由抗拉體、頂膠、底膠和包布組成。128、傳遞動力用的鏈條，按結構的不同主要有滾子鏈和齒形鏈兩種。129、滾子鏈由內鏈板、外鏈板、銷軸、套筒和滾子組成。130、滾子鏈上相鄰兩滾子中心的距離稱為鏈的節距,它越大，鏈條各零件的尺寸越大，所能傳遞的功率也越大.131、鏈條長度以鏈節數來表示。鏈節數最好是取偶數，以便鏈條連成環形時正好是外鏈板和內鏈板相接，接頭處可用開口銷或彈簧夾鎖緊。若鏈節數為奇數時，則需要采用過渡鏈節.132、國家標準僅規定了滾子鏈鏈輪齒槽的齒面圓弧半徑、齒溝圓弧半徑和齒溝角的最大值和最小值，但齒形應保證鏈節能平穩自如地進入和退出嚙合。符合要求的端面齒形曲線